本書は「発見による学習」というプロセスを通じて基本を学ぶ、新しい世代のためのエレクトロニクス入門書です。最初に実験または製作を行い、その後、理論を解説するという構成で、退屈になりがちな学習をより深く心に残る「体験」にします。本書で行う実験は「電気を舌で味わう」「電子部品の分解」「LEDを焼き切る」など。作例としては、侵入アラーム、反射速度計測タイマー、ロボットカートなど、エレクトロニクスの重要な要素を理解するのに最適で、実際に使えるものを取り上げました。また本書では、ホビーとしてのエレクトロニクス(電子工作)を楽しむための実践的なアドバイス、さまざまな法則や電子部品にまつわる数多くのコラムも多数掲載。入門者にかぎらず、中・上級者にも新たな発見があることでしょう。
まえがき
1章 電気を体験する
ショッピングリスト:実験1〜5
実験1:電気を味わえ!
実験2:電池を濫用しよう
実験3:はじめての回路
実験4:電圧を変える
実験5:電池を作ろう
[コラム]
基礎:オーム
背景:抵抗を発見した男
背景:舌が熱くならなかったのはなぜか
基礎:ボルトの基礎/アンペアの基本
背景:電池の発明者
基礎:直流と交流
背景:電磁気学の父
基礎:抵抗を解読する
基礎:オームの法則
基礎:直列と並列
背景:電線はどれだけの電圧を消費するか
背景:ワットの起源
基礎:小数点/掛け算:ゼロ同士を足す/割り算:ゼロ同士を相殺する
理論:舌に関する計算
基礎:ワットの基本
理論:電力アセスメント
理論:電気の性質
背景:プラスとマイナス
理論:基本の計測単位
2章 スイッチング─基本からいろいろ
ショッピングリスト:実験6〜11
実験6:非常に単純なスイッチング
実験7:LEDのリレー駆動
実験8:リレーでオシレータ
実験9:時間とコンデンサ
実験10:トランジスタによるスイッチング
実験11:モジュールプロダクト
[コラム]
基礎:スイッチのすべて
基礎:スイッチのチェック
基礎:初期のスイッチングシステム
基礎:基本の回路図記号
基礎:リレーの中身
基礎:ファラッドの基本
基礎:コンデンサの基本
背景:マイケル・ファラデーとコンデンサ
理論:時定数
必須:NPN・PNPトランジスタのすべて
背景:トランジスタの起源
必須:トランジスタとリレー
理論:電流を見る
必須:プログラマブル・ユニジャンクション・トランジスタのすべて
基礎:スピーカーの取付
3章 もう少しだけ真剣に
ショッピングリスト:実験12〜15
実験12:電線をつなぐ
実験13:LEDを焼く
実験14:燃えるような点滅
実験15:侵入アラーム再訪
[コラム]
背景:ハンダ付けの神話
ツール:ハンダ付けでよくある8つの失敗
理論:ハンダ付けの原理
ツール:ハンダ外し
基礎:ユニバーサル基板のすべて
必須:電池寿命
背景:単位でおかしくなる
必須:ダイオードのすべて
必須:ユニバーサル基板のハンダ付け手順
ツール:基板作業でもっともよくある4つの失敗
必須:現実世界の欠陥追求
4章 チップス・アホイ!
ショッピングリスト:実験16〜24
実験16:パルスを放つ
実験17:トーンをキメろ
実験18:反射速度計測タイマー
実験19:論理(ロジック)を学ぶ
実験20:パワフルな組み合わせ
実験21:早押し
実験22:フリップとバウンス
実験23:ナイス・ダイス
実験24:侵入アラームの完成
[コラム]
基礎:チップの選び方
背景:チップの登場
基礎:単安定モード時の555タイマーのパルスの持続時間
理論:インサイド555タイマー:単安定モード
背景:タイマー誕生
基礎:555はなぜ便利なのか/555タイマーの制限
理論:インサイド555タイマー:無安定モード
基礎:単安定モード時の555タイマーの周波数
基礎:カウンタと7セグディスプレイ
基礎:スイッチ・バウンス(チャタリング)
基礎:555タイマーの双安定モード
背景:ボルテージレギュレータ
背景:ブールからシャノンへ
必須:ロジックゲートの基本
背景:TTLとCMOSのわかりにくい世界
背景:ロジックゲートの基本
基礎:一般的なパーツナンバー
基礎:ロジックゲート時の規則
理論:二進算法
5章 What Next?
ショッピングリスト:実験25〜26
ワークエリアのカスタマイズ
リファレンスソース
実験25:磁気
実験26:卓上発電
実験27:スピーカーの分解
実験28:コイルを反応させる
実験29:周波数ごとのフィルタリング
実験31:ラジオあり。ハンダなし。電源なし。
実験32:リトル・ロボット・カート
実験33:ステップ踏んで
実験34:ハードウェア、ソフトウェアに出会う
実験35:現実世界を確かめる
実験36:再訪:ロッキング
結びに
[コラム]
基礎:双方向の関係232 理論:インダクタンス(誘導係数)
基礎:コイルの基本と回路図記号
背景:ジョゼフ・ヘンリー
背景:スピーカーの起源
理論:音、電気、そして音
理論:交流の概念
理論:波形
背景:クリッピング
背景:ストンプボックスの起源
理論:ラジオの動作原理
基礎:ABSのすべて/ABSの入手
基礎:リミットスイッチのすべて
基礎:モーターのすべて
基礎:ワイヤゲージ
理論:電圧降下の計算
理論:ステッピングモーターの内部
背景:プログラマブルチップの起源
基礎:PICAXEの基本パラメータ
基礎:特殊機能
基礎:MCUの限界
基礎:未探索領域
付録:オンラインに存在するショップやメーカーの一覧
訳者あとがき
索引